看單片機如何控制LCD模塊
一般來說,LCD 模塊的控制都是通過 MCU 對 LCD 模塊的內(nèi)部寄存器、顯存進行操作來最終完成的;在此我們設(shè)計了三個基本的時序控制程序,分別是:
寫寄存器函數(shù)(LCD_RegWrite)
數(shù)據(jù)寫函數(shù)(LCD_DataWrite)
數(shù)據(jù)讀函數(shù)(LCD_DataRead)
這三個函數(shù)需要嚴格的按照 LCD 所要求的時序來編寫,下面可以看看 MzL02 模塊時序圖:
圖 3.2 MzL02 模塊的 6800 時序示意
注意:上圖是該模塊的控制 IC 資料中的原版時序圖,其實有些示意不是太穩(wěn)妥(少標出了RW 線信號的要求),或者說是不太嚴謹,不過這些不作討論,請看分析即可;而 EP 的有效觸發(fā)沿在圖中很有可能示意有誤,實測為上升沿。圖中 CS1B(CS2)的信號即為片選 CS,RS 即為數(shù)據(jù)/寄存器的選擇端口 A0 信號,E 為 EP;當(dāng)作寫入寄存器數(shù)據(jù)操作時,首先要將 A0 置低,以通知 LCD 模塊即將進行的是對寄存器的操作;而 RW 線需要置低,以示即將要進行的是寫入的操作;然后片選 CS 信號置低,裝載數(shù)據(jù)至總線,然后在 EP 線上產(chǎn)生一個上升沿以觸發(fā) LCD 模塊將總線上的數(shù)據(jù)最終載入;在前面的操作完成后一般都會將各個信號線的狀態(tài)恢復(fù)。而數(shù)據(jù)(顯存)寫入、數(shù)據(jù)讀出的操作時序也比較類似,這里就不多作介紹,直接參考例程即可。
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// 函數(shù): void LCD_RegWrite(unsigned char Command)
// 描述: 寫一個字節(jié)的數(shù)據(jù)至 LCD 中的控制寄存器當(dāng)中
// 參數(shù): Command 寫入的數(shù)據(jù),低八位有效(byte)
// 返回: 無
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void LCD_RegWrite(unsigned char Command)
{
LCD_A0 = 0; //A0 置低,示意進行寄存器操作
LCD_RW = 0; //RW 置低,示意進行寫入操作
LCD_EP = 0; //EP 先置低,以便后面產(chǎn)生跳變沿
LCD_CS = 0; //片選 CS 置低
DAT_PORT = Command; //裝載數(shù)據(jù)置總線
LCD_EP = 1; //產(chǎn)生有效的跳變沿
LCD_CS = 1; //片選置高
}
數(shù)據(jù)寫入以及讀出的函數(shù)源碼如下:
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// 函數(shù): void LCD_DataWrite(unsigned char Dat)
// 描述: 寫一個字節(jié)的顯示數(shù)據(jù)至 LCD 中的顯示緩沖 RAM 當(dāng)中
// 參數(shù): Data 寫入的數(shù)據(jù)
// 返回: 無
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void LCD_DataWrite(unsigned char Dat)
{
LCD_A0 = 1; //A0 置高,示意進行顯存數(shù)據(jù)操作
LCD_RW = 0; //RW 置低,示意進行寫入操作
LCD_EP = 0; //EP 先置低,以便后面產(chǎn)生跳變沿
LCD_CS = 0; //片選 CS 置低
DAT_PORT = Dat; //裝載數(shù)據(jù)置總線
LCD_EP = 1; //產(chǎn)生有效的跳變沿
LCD_CS = 1; //片選置高
}
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// 函數(shù): unsigned char LCD_DataRead(void)
// 描述: 從 LCD 中的顯示緩沖 RAM 當(dāng)中讀一個字節(jié)的顯示數(shù)據(jù)
// 參數(shù): 無
// 返回: 讀出的數(shù)據(jù),
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unsigned char LCD_DataRead(void)
{
unsigned char Read_Data;
DAT_PORT = 0xff; //51 的端口想要輸入前,要先給端口全置 1
LCD_A0 = 1; //A0 置高,示意進行顯存數(shù)據(jù)操作
LCD_RW = 1; //RW 置高,示意進行讀出操作
LCD_EP = 0; //EP 先置低,以便后面產(chǎn)生跳變沿
LCD_CS = 0; //片選 CS 置低
LCD_EP = 1; //產(chǎn)生有效的跳變沿
LCD_EP = 0;
Read_Data = DAT_PORT; //讀出數(shù)據(jù)
LCD_CS = 1; //片選置高
return Read_Data; //返回讀到的數(shù)據(jù)
}
以上便是要介紹的最基本的時序操作程序,它們幾乎是整個 LCD 驅(qū)動程序當(dāng)中與底層硬件打交道的代碼了,這樣的話,當(dāng)要改變驅(qū)動 LCD 的 MCU 端口時或者換用別的 MCU 來驅(qū)動 LCD 時,基本上只需要在這些代碼里作一下修改即可。
關(guān)于讀 LCD 狀態(tài)
而在一般的 LCD 模塊當(dāng)中,還有一個功能同樣重要,就是讀 LCD 狀態(tài);可以通過此操作獲取當(dāng)前 LCD 模塊的忙狀態(tài)以及一些相關(guān)的狀態(tài)信息,當(dāng) LCD 模塊正處于忙狀態(tài)時,則不宜對它進行數(shù)據(jù)的寫入或讀出操作(有很多較老式的 LCD 控制器規(guī)定在忙的狀態(tài)下時不允許寫入或讀出數(shù)據(jù))。
所以在很多 LCD 的驅(qū)動程序當(dāng)中,會在寄存器寫入、數(shù)據(jù)寫入/讀出的操作前加入讀取 LCD狀態(tài)并判別忙狀態(tài)的代碼;這點可以參考網(wǎng)上流傳的很多 LCD 驅(qū)動程序。不過,對于 MzL02這樣的較新出的 LCD 控制器來說,已經(jīng)對忙狀態(tài)不是很在乎了,或者說影響已經(jīng)很小甚至沒有了;所以我們在前面的代碼當(dāng)中并沒有加入這樣的代碼。至于有沒有必要加讀狀態(tài)判忙的代碼,要視具體的 LCD 控制器而定。
關(guān)于時序的時間要求
時序的一個非常重要的數(shù)據(jù)就是類似上圖中標出的tAS88之類的時間長短要求,只是上圖中并沒有標出它們的具體最大最小值要求而已;但在編寫這類的時序接口程序時它們還是非常重要的,當(dāng)然還要看 MCU 的端口操作速度以及 MCU 的指令執(zhí)行速度。打個比方,有的時序里就會有要求某些信號的電平保持最小寬度,而如果 MCU 的指令執(zhí)行速度以及端口操作速度非??斓脑?,就需要酌情在連續(xù)操作端口的代碼之間加入適量的延時(通用用空操作來代替,具體多少個多少時長視具體的 MCU 以及 LCD 控制器而定)以保證該信號的脈沖寬度滿足要求。
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